新型节油剂在燃油锅炉中的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com 新型节油剂在燃油锅炉中的应用　范铮　（浙江工业大学基础化学实验中心，浙江杭州３１００１４）　摘要：介绍了一种新型节能环保型燃油节油剂的工作原理，对其高效率、低污染的辅助、燃烧特性进行了试验　分析。　关键词：燃油节油剂；燃烧；节能；环保　中图分类号：ＴＫ１６　文献标识码：Ｂ　文章编号：１１３０４—３９５０（２００２）０３—００５９—０２　Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　ｆｕｅｌ　ｏｉｌ　ａｄｄｉｔｉｖｅ　ｉｎ　ｏｉｌ　ｆｉｒｅｄ　ｂｏｉｌｅｒ　ＦＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ　（Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３　１００１４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：］＇ｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　ｆｕｅｌ　ｏｉｌ　ａｄｄｉｔｉｖｅ，ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｉｔｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｅｍｅｉｅｎｃｙ　＆ｌｏｗ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｉｔ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｓｏｍｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｈｏｔｅｌ　ａｓ　ｅｘａｍｐｌｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｕｅｌ　０ｉｌ　ａｄｄｉｔｉｖｅ；ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ；ｓａｖｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ；ｅｎｖｉｏｒｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　１技术原理　费用。　纳米（ｎｍ）是一种度量单位，Ｉ　ｒｍａ等于１０一Ｉｎ。　２燃烧特性分析　纳米结构是指尺寸在１～１００ｒｉｍ范围的微小结构，　在传统流体燃烧的燃烧过程中，燃料是以液　在该水平上对物质和材料进行研究和处理的技　滴状态在燃烧区里与空气混合、蒸发及燃烧的过　术，称为纳米技术＿２　Ｊ。新型燃油节油剂是以液相　程。燃烧的前期阶段总是存有“液核”，液滴的蒸　纳米技术研制成的一种水颗粒直径小到６ｎｍ的　发过程和燃烧过程同时发生。燃烧过程中，随着　液相纳米材料。在水颗粒的表面上有一层弹性和　燃料的蒸发，“液滴”不断缩小直至最后消失。其　强度均很高的薄膜，它能大幅度降低油与水的界　燃烧速度取决于燃料蒸汽的扩散速度＿３　Ｊ。伴随着　面张力，能迅速溶人燃油中，同时保护自己的稳　燃烧过程出现以下问题：　定。若以剂油添加比例１：８０００计算，ｌｍＬ油中含　（１）当燃烧速度较大而燃烧的蒸发速度较小　５．７×１０Ｈ个燃油节油剂水颗粒。假如燃油通过喷　时，容易发生燃烧解析碳现象，出现不易被燃尽的　嘴高压雾化后油滴的直径为２０～５０ｔｍａ，那么，每　碳黑沉淀；　滴油中含有４．６×１０６～７．２×１０７个燃油节油剂水　（２）难于保证燃烧区液滴颗粒的均匀颁和液　颗粒。加入节油剂后燃油通过喷油嘴进入燃烧　滴与空气的均匀混合，致使发生不均匀燃烧，燃烧　室，当油雾滴中的水颗粒温度高于沸点时，就会快　过程中出现局部（点）高温，导致热力生成ＮＯｘ［　。　速变相，在百万分之一秒的瞬间，体积增大三个数　使用新型燃油添加剂后，燃烧具有以下特点：　量级，即发生蒸汽爆炸（微爆），使油雾滴二次雾　（１）雾化效果好，液滴颗粒小，分布均匀。集　化，分裂成纳米尺度的油汽颗粒，完全汽化，使燃　雾化、气化与空气的均匀混合与燃油完全燃烧于　烧更加完全。另外，当微爆在积碳层的表面及缝　一体，减少“爆燃”，使燃烧完全；　隙中发生时，可以消除积碳，使燃烧室恢复干净。　（２）当燃油经喷油嘴喷人燃烧室后被雾化，　这样既提高了热效率，保护了设备，又减少了维修　而添加剂的“微爆”又使油滴分裂成纳米尺度的油　收稿日期：２００１—１２—１１　作者简介：范铮（１９６４一），本科学历，工程师。　２００２０能源工程　一５９—　维普资讯 http://www.cqvip.com 气颗粒。这些微小的单个分子颗粒的快速运动，　气过剩系数有所下降，废气中ＳＯ２浓度下降４．　１％。废气中ＮＯｘ浓度下降３２．０％，８０２排放速率　下降１１．８％，ＮＯｘ排放速率下降３８．５％（注：试验结　果③可参见杭州市环境监测中心站监测报告，杭环监　会加强湍流效果，使油料燃烧充分ｌ＿５　。在蒸发的　同时，表面燃油和内核燃油不断的运动、交换，使　燃烧实现均相反应，使燃烧更稳定充分；　（３）由于燃烧均匀，燃料燃烧完全，空气过剩　（２００１）大气字０７ｌ号）。④机组运行稳定，没有不良　系数有所下降。废气中ＣＯ、ＣＨ和ＮＯｘ等有害气　体含量降低；　（４）在燃烧时，火焰温度在１０００￣Ｃ以上，火焰　中碳黑与水蒸气发生如下反应：Ｃ＋Ｈ２Ｏ＝ＣＯ＋｝｛２　—现象出现。　４效益分析　（１）节油效益　１１８．６×１０６ｊ／ｍｏｌ。这一吸热反应既减少了烟尘　在１：８０００添加节油剂的条件下，节油６．１％。　以该大酒店２００１年耗用５００ｔ柴油初步计算，全年　节油：５００×６．１％＝３０．５ｔ。全年节省购油款：３０．５　浓度，又防止了局部高温，从而抑制了ＮＯｘ的生　成［　］；　（５）双向调节：每种锅炉都有其独有的最佳　燃烧范围，最大燃烧效率，当供汽出现波动，燃油　雾化情况变化，燃烧工况产生变动时，燃烧效率会　随之变化。而使用燃油节油剂后，使燃油雾化改　×３０００：９．１５万元（柴油价按３０００元／ｔ计）。　（２）环保效益　废气中烟尘、ＳＯ２、ＮＯｘ等浓度降低，改善了环　境状况。　（３）减损分析　加入燃油节油剂后，其微小颗粒分散到燃油　善，燃烧弹性增加，扩大了最佳燃烧范围，提高燃　烧效率。　同时，它还具有以下特点：①纳米添加剂中有　的内部，成为一个个纳米级的“微轴承”，改善了燃　油流动性，并使燃油物理性质大大提高。　它也能对油路中的胶质、杂质等起到清净分　散作用，可以减少设备的潜在故障，降低维修次　数，从而减少损失、提高效益。　燃油节油剂使燃油雾化改善，燃烧弹性增加，　扩大了最佳燃烧范围，具有良好的双向调节功能，　双亲功能的有机大分子，降低了油水的界面张力，　能改善柴油的低温性能和流动性。②减少锅炉燃　烧区的积碳，即能在燃烧过程中利用“微爆原理”　去除原有的积碳。③使用简单方便，适用范围大，　不需要添加辅助设备。　３试验方法及结果　３．１试验方法　使锅炉热效率提高。　新型燃油节油剂的应用，对提高锅炉热效率、　减少环境污染，不失为一种简单可行、行之有效的　方法。　在杭州华辰大酒店进行了添加由方正集团北　大博雅公司生产的节油剂和不添加节油剂的对照　试验。通过油锅炉正、反平衡热效率的测试，测试　结果以正平衡为主，检测该节油剂的节油效率。，　热工试验参照ＧＢ１０１８０—８８《工业锅炉热工试验　规范》。　参考文献：　［１］崔正刚，殷福珊．微乳化技术及应用［Ｍ］．北京：中国　轻工业出版社，１９９９，１０～２７．　先将添加剂以１：４ＯＯＯ、１：６ＯＯＯ、１：８０００、１：　１００００作稀释试验，发现在１：８０００时依然有良好　的助燃效果。故以此比例做试验。将１：８０００的　柴油添加剂在辅助油罐中，静置２４ｈ，待添加剂充　［２］张立德，牟季美．纳米材料和纳米结构［Ｍ］．北京：科　学出版社，２００１．　［３］庄永茂，施惠邦．燃烧与污染控制［Ｍ］．上海：同济大　学出版社，１９９８．１１～３５．　分扩散到柴油后，加入柴油储罐以备使用。　３．２试验结果　［４］冯俊凯，沈幼庭．锅炉原理及计算［Ｍ］．北京：科学出　版社，１９９８，８５～１０５．　［５］载干策，方图南，范自晖．物理一化学流体动力［Ｍ］．　上海：华东化工学院出版社，１９９２，２２～２７．　［６］张永照，牛长山．环境保护与综合利用［Ｍ］．北京：机　械工业出版社，１９８５，９６～９９．　经过测试得出试验结果如下：①柴油节油率　为６．１％。②正平衡热效率使用前为８３．９％，使　用后为８９．１％，提高正平衡热效率５．２％。③空　６０一　ＥＮＥＲＧＹ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　２ＯＯ２③　一